2009届高三数学第二轮专题复习教案：极限导数复数.pdf

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1、2009 届高三数学二轮专题复习教案：极限导数和复数 一、本章知识结构：二、重点知识回顾（一）极限 1、数学归纳法是一种用递归方法来证明与正整数有关命题的重要方法，它是完全归纳法中的一种。论证问题分为两步：证明当 n 取第一个值0n时结论正确；假设当 n=k(k*N且 k0n)时结论正确，证明当 n=k+1 时结论也正确。由（1）、（2）断定命题对于从0n开始的一切正整数都成立。2、数列极限的定义 设na是一个无穷数列，A 是一个常数，如果对于预先给定的任意小的正数，总存在正整数 N，使得只要正整数 nN，就有|na-A|，那么就说数列na以 A 为极限（或 A 是数列的极限），记作nlimn

2、a=A。3、数列极限的运算法则 如果nlimna=A，nlimnb=B，那么(1)nlim(nanb)=nlimnanlimnb=AB；(2)nlim(nanb)=nlimnanlimnb=AB（3）)0(limBBAbimlaimlbannnnnnn 复数 复数的概念 复数与复数分类 复数相等的充要条件 共轭复数 复数的模 复数的运算 复数的加法法则 复数的减法法则 复数的乘法法则 复数的除法法则（abi）（cdi）（ac）（bd）i 复数加法的几何意义（abi）（cdi）（ac）（bd）i 复数减法的几何意义 复平面上两点间的距离 dz1z2（abi）（cdi）（acbd）（adbc）i

3、abicdiacbdc2d2bcabc2d2i（4）nlim（cna）=cnlimna=cA（c 为常数）极限运算法则中的各个极限都应存在，都可推广到任意有限个极限的情况，不能推广到无限个。在商的运算法则中，要注意对式子的恒等变形，有些题目分母不能直接求极限。4、特殊数列的极限（1）nlimC=C（C 为常数）（2）0（|a|1）nlimna=1（a=l)不存在（|a|1 或 a=-1）(3)nlimn1=0(0 的常数)(4)00ab（当 k=l时）101101limkkkllnla xaxab xbxb=0（当 kl时)不存在（当 kl时）说明：欲求极限的式子中，含有项数与 n 有关的“和

4、式”或“积式”，应先求和或积。5、常见的数列极限的类型和求法（1）“00”型，分子、分母分别求和再转化。（2）“”型，分子、分母先求和，再化简，转化为有极限。（3）“”型，将其看作分母为 1 的分式，转化求极限。6、0lim()xxf x与0limxx()f x和0limxx()f x之间的关系 0lim()xxf x=a 0limxx()f x=0limxx()f x=a。如果()f x在点0 x处左、右极限都存在并且等值，则()f x在点0 x处的极限也存在，并且与左、右极限值相同；如果()f x 在0 x处的左、右极限至少有一个不存在，或者左、右极限都存在但不等值，则函数()f x在点0

5、 x处没有极限，这种关系也反映出)()(xgxf、)()(xgxf、)()(xgxf、)0)(lim0)()()(0 xgxgxgxfxx且也都在0 x处连续。（二）导数 1.有关概念 平均变化率：xxfxxfxy)()(函数在某一点的导数：xxfxxfxfx)()(lim)(0000/函数的导数)(/xf/yxxfxxfxyxx)()(limlim00 2.导数的几何意义：是曲线)(xfy 上点（)(,00 xfx）处的切线的斜率 说明：.导数的几何意义可以简记为“k=)(0/xf”,强化这一句话“斜率导数，导数斜率”.曲 线)(xfy 在 点（)(,00 xfx）处 的 切 线 方 程 为

6、)()(00/0 xxxfxfy 3.导数的物理意义：s=s(t)是物体运动的位移函数，物体在 t=0t时刻的瞬时速度是0()s t 说明：.物理意义在教材上只是以引例形式出现，教学大纲对它的要求不高，知道即可。.物理意义可以简记为0tv=0()s t 4、几种常见函数的导数公式 5、求导法则 )(vuvu，)(uvvuuv，2vuvvuvu（v0）6、复合函数求导 xyxuuy （三）复数 1复数及分类 形如 abi（a，bR）的数叫复数，其中 a 为实部，b 为虚部，ii 是虚数单位，且满足 ii21.复数 zabi（a，bR）实数（b0）虚数（b0）纯虚数（a0）非纯虚数（a0）2复数相

7、等的充要条件 abiicdiiac，bd（a，b，c，dR）.特别地 abii0ab0（a，bR）.3i 的幂 i4n1，i4n+1i，i4n+21，i4n+3i（nZ）.4复数的加法和减法（abi）（cdi）（ac）（bd）i（a，b，c，dR）.5复数的乘法和除法 复数的乘法按多项式相乘进行，即（abi）（cdi）acadibcibdi2（acbd）（adbc）i.复数除法是乘法的逆运算，其实质是分母实数化.6共轭复数 zabi 与 zabi 互为共轭复数。7复数的模 设 zabi，则复数的模：zr a2b2 8复数与点的轨迹 复数i baz与复平面上的点baZ,是一一对应的。两点间的距离

8、公式：dz1z2；圆的方程：zPr（以点 P 为圆心，r 为半径）；三、考点剖析 考点一：数学归纳法【内容解读】数学归纳法的表述严格而且规范，两个步骤缺一不可。第一步是命题递推的基础；第二步是递推的依据，是论证过程的关键。在论证时，第一步验算 n=0n中的 n 不一定为 1，根据题目的要求，有时可为 2，3 等。第二步证明 n=k+1 时命题也成立的过程中，归纳假设 P（k）起着“已知条件”的作用，必须利用归纳假设 P（k），恰当的通过推理和运算推出 P（k+1），否则就不是数学归纳法。第二步证明的关键是“一凑假设，二凑结论”。数学归纳法的两步分别是数学归纳法的两个必要条件，两者缺一不可，两步

9、均予以证明才具备了充分性，也就是完成了这两步的证明才能断定命题的正确性。【命题规律】数学归纳法一般出现在解答题中，与数列、函数等内容结合，难度属中等偏难。例 1、（2007 全国 1 理 22）已知数列 na中12a，1(21)(2)nnaa，12 3n ，（）求 na的通项公式；（）若数列 nb中12b，13423nnnbbb，12 3n ，证明：432nnba，12 3n ，解：（）由题设：1(21)(2)nnaa(21)(2)(21)(22)na(21)(2)2na，12(21)(2)nnaa 所以，数列2na 是首项为22，公比为21的等比数列，22(21)nna，即na的通项公式为2

10、(21)1nna，12 3n ，（）用数学归纳法证明（）当1n 时，因22，112ba，所以 112ba，结论成立（）假设当nk时，结论成立，即432kkba，也即43023kkba 当1nk时，1342223kkkbbb(32 2)(43 2)23kkbb(32 2)(2)023kkbb，又1132 2232 23kb，所以 1(32 2)(2)223kkkbbb2(32 2)(2)kb443(21)(2)ka 412ka 也就是说，当1nk时，结论成立 根据（）和（）知432nnba，12 3n ，点评：本题考查数学归纳法的证明，与数列、不等式等结合，属中等偏难的试题。例2、（2008浙

11、江）已 知 数 列 na，0na，10a，22*111()nnnaaan N 记：12nnSaaa，112121111(1)(1)(1)(1)(1)nnTaaaaaa 求证：当*nN时，（）1nnaa；（）2nSn；（）3nT （）证明：用数学归纳法证明 当1n 时，因为2a是方程210 xx 的正根，所以12aa 假设当*()nk kN时，1kkaa，因为221kkaa222211(1)(1)kkkkaaaa 2121()(1)kkkkaaaa，所以12kkaa即当1nk时，1nnaa也成立 根据和，可知1nnaa对任何*nN都成立（）证明：由22111kkkaaa，121kn，（2n），得

12、22231()(1)nnaaaana 因为10a，所以21nnSna 由1nnaa及2211121nnnaaa 得1na，所以2nSn（）证明：由221112kkkkaaaa，得 所以23421(3)(1)(1)(1)2nnnaaaaaa，于是2222232211(3)(1)(1)(1)2()22nnnnnnaanaaaaa，故当3n时，2111 1322nnT ，又因为123TTT，所以3nT 点评：本题主要考查数列的递推关系，数学归纳法、不等式证明等基础知识和基本技能，同时考查逻辑推理能力 考点二：极限的求解【内容解读】极限主要包括数列极限和函数极限，掌握几个重要极限的求法，极限的四则运算

13、等内容；理解函数在一点处的极限，并会求函数在一点处的极限已知函数的左、右极限，会求函数在一点处的左右极限 【命题规律】极限在高中数学和高等数学中起着桥梁作用，是中学数学与大学数学的衔接点，是高中数学的新增内容，是高考的热点之一。一般以选择题、填空题或解答题的形式出现，难度适中。例 3、（2008 陕西卷 13）(1)1lim2na nna，则a 1 解：1(1)(1)1limlim1211nnaa nnaaanan 点评：数列极限是高考热点题型之一，掌握几种类型的求解方法。例 4、（2008 重庆卷）已知函数 f(x)=23(0(0 xxax当时）当时），点在 x=0处连续，则2221limx

14、ana nn .解：0limx023lim 233xxx 又(0)fa 点在 x=0 处连续，所以0lim()(0)xf xf 即3a 故2223131lim393xnnn 点 评：()f x在 点0 x处 的 极 限 值 等 于 这 点 的 函 数 值，即00lim()()xxf xf x。函数()f x在0 x处连续，反映在图像上是()f x的图像在点 x=0 x处是不间断的。例 5、（2007 湖北理）已知p和q是两个不相等的正整数，且2q，则111lim111pqnnn（）A0 B1 Cpq D11pq 解：方法一 特殊值法，由题意取1,2pq，则211111limlimlim1212

15、2111pqnnnnpnnnqnnn，可见应选 C 方法二 2111111111mmxxxxx 令1xn，m分别取p和q，则原式化为 所以原式=1 111 11pq （分子、分母 1 的个数分别为p个、q个）点评：本题考察数列的极限和运算法则，可用特殊值探索结论，即同时考察学生思维的灵活性。当不能直接运用极限运算法则时，首先化简变形，后用法则即可。本题也体现了等比数列求和公式的逆用。考点三：导数的相关问题【内容解读】1、了解导数概念的实际背景，体会导数的思想及其内涵；2、通过函数图象直观地理解导数的几何意义；3、能利用给出的基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数，能求简单的

16、复合函数的导数；4、了解函数的单调性与导数的关系，能利用导数研究函数的单调性，会求不超过三次的多项式函数的单调区间；5、了解函数在某取得极值的必要条件和充分条件，会用导数求函数的极大值、极小值，以及闭区间上函数的最大值和最小值；体会导数方法在研究函数性质中的一般性有效性；5、会用导数的性质解决一些实际问题，如生活中的最优化问题等。【命题规律】考查导数的概念、切线方程、导数的计算等内容，在高考中经常以填空题或选择题为主要题型，难度不大；考查单调性、极值、最值等问题及应用问题，以中档题为主，题型以解答题为主。例 6、(2008 福建)如果函数()yf x的图像如右图,那么导函数,()yfx的图像可

17、能是（）解：由原函数的单调性可以得到导函数的正负情况依次是正负正负,只有答案A 满足.点评：深刻理解函数的导数与函数单调性的关系是解答本题的关键。例 7、(2008 广东文)设Ra，若函数axeyx，Rx有大于零的极值点，则（A）A1a B.1a C.ea1 D.ea1 解：依题意，有0 xea有大于 0 的实根,数形结合令12,xyeya,则两曲线交点在第一象限,结合图像易得11aa ,选 A.点评：画出两个函数的图象，利用数形结合法求解，体现了数形结合的思想。例 8、(2008 湖北理)若 f(x)=21ln(2)2xbx在(-1,+)上是减函数，则 b 的取值范围是（）A.-1，+B.（

18、-1，+）C.（-，-1）D.（-，-1）解：由题意可知()02bfxxx ，在(1,)x 上恒成立，即(2)bx x在(1,)x 上恒成立，由于1x ，所以1b ，故为正确答案 点评：函数的导数小于零，则函数在该区间上是减函数，反之也成立。如果在某区间上函数的导数大于零，则函数在该区间上是增函数。例 9、(2008 全国卷文)曲线324yxx在点(13)，处的切线的倾斜角为（）A30 B45 C60 D120 解：232 xy，在点（1,3）处切线的斜率为：k31221，所以倾斜角为 45，选（B）。点评：本题考查导数的几何意义，在某点处的切线的斜率问题。例 10、（2008 安徽文）设函数

19、323()(1)1,32af xxxaxa其中为实数。（）已知函数()f x在1x 处取得极值，求a的值；（）已知不等式2()1fxxxa对任意(0,)a都成立，求实数x的取值范围。解:(1)2()3(1)fxaxxa，由于函数()f x在1x 时取得极值，所以(1)0f 即 310,1aaa (2)方法一：由题设知：223(1)1axxaxxa对任意(0,)a都成立 即22(2)20a xxx对任意(0,)a都成立 设 22()(2)2()g aa xxx aR,则对任意xR，()g a为单调递增函数()aR 所以对任意(0,)a，()0g a 恒成立的充分必要条件是(0)0g 即 220

20、xx，20 x 于是x的取值范围是|20 xx 方法二：由题设知：223(1)1axxaxxa对任意(0,)a都成立 即22(2)20a xxx对任意(0,)a都成立 于是2222xxax对任意(0,)a都成立，即22202xxx 于是x的取值范围是|20 xx 点评：函数在某点处取得极值，则在这点处的导数为 0，反过来，函数的导数在某点的值为 0，则在函数这点处取得极值。例 11、(2008 广东文)某单位用 2160 万元购得一块空地，计划在该地块上建造一栋至少 10 层、每层 2000 平方米的楼房。经测算，如果将楼房建为 x（x10）层，则每平方米的 平均建筑费用为560+48x（单位

21、：元）。为了使楼房每平方米的平均综合费用最少，该楼房应建为多少层？（注：平均综合费用=平均建筑费用+平均购地费用，平均购地费用=建筑总面积购地总费用）解：设楼房每平方米的平均综合费为y元，依题意得 则21080048yx，令0y，即210800480 x，解得15x 当15x 时，0y；当015x时，0y，因此，当15x 时，y取得最小值，min2000y元.答：为了使楼房每平方米的平均综合费最少，该楼房应建为 15层。点评：本题是导数在实际问题中的应用，求最值问题，经常就是求函数的导数，在极值处取得最值。例 12、(2008 湖北理)水库的蓄水量随时间而变化，现用 t 表示时间，以月为单位，

22、年初为起点，根据历年数据，某水库的蓄水量（单位：亿立方米）关于 t 的近似函数关系式为 V（t）=12(1440)50,010,4(10)(341)50,1012.xttetttt（）该水库的蓄求量小于 50 的时期称为枯水期.以 i-1tt表示第 1 月份（i=1,2,12）,同一年内哪几个月份是枯水期？（）求一年内该水库的最大蓄水量（取 e=2.7 计算）.解：（）当 0t10 时，V(t)=(-t2+14t-40),5050441e 化简得 t2-14t+400,解得 t4，或 t10，又 0t10，故 0t4.当 10t12 时，V（t）4（t-10）（3t-41）+5050,化简得（

23、t-10）（3t-41）0,解得 10t341，又 10t12,故 10t12.综合得 0t4,或 10t12,故知枯水期为 1 月，2 月，3 月，4 月，11 月，12 月共 6 个月.()()知：V(t)的最大值只能在（4，10）内达到.由 V（t）=),8)(2(41)42341(41241ttcttctt 令 V(t)=0,解得 t=8(t=-2 舍去).当 t 变化时，V(t)与 V(t)的变化情况如下表：t(4,8)8(8,10)V(t)+0-V(t)极大值 由上表，V(t)在 t8 时取得最大值 V(8)8e2+50-108.52(亿立方米).故知一年内该水库的最大蓄水量是10

24、8.32 亿立方米 点评：本小题主要考查函数、导数和不等式等基本知识，考查用导数求最值和综合运用数学知识解决实际问题能力.考点四：复数【内容解读】本章重点是复数的概念及代数形式的运算.难点是复数的向量表示和复数的三角形式及其运算.【命题规律】复数的概念及其运算是高考命题热点，从近几年高考试题来看，主要考查复数的概念及其运算，难度不大。例 11、(2008 福建理)若复数2(32)(1)aaai是纯虚数，则实数a 的值为（）A.1 B.2 C.1 或 2 D.-1 解：由2320aa得12a 或,且101aa 得2a。点评：本题主要考查复数的概念，注意纯虚数一定要使虚部不为0。例 12、(200

25、8 江西理)在复平面内，复数sin 2cos2zi对应的点位于（）A第一象限 B第二象限 C第三象限 D第四象限 解：因sin 20,cos 20所以sin 2cos2zi对应的点在第四象限，选（D）。点评：本题考查复数的几何意义及三角函数的知识，每一个复数在复平面内都有一个点与之对应。例 13、(2008 湖南理)复数31()ii等于()A.8 B.8 C.8i D.8i 解：由33412()()88iiiiii ,易知 D 正确.点评：本题考查复数的运算，掌握2i1。例 14、(2008 上海文)若z是实系数方程220 xxp的一个虚根，且2z，则p 解：设zabi,则 方 程 的 另 一

26、 个 根 为zabi,且2222zab，由韦达定理，得：22,1,zzaa 23,3,bb 所以(13)(13)4.pz zii 点评：本题考查一元二次方程根的意义、共轭复数、复数的模等知识。例 15、设复数 z 满足|zi|zi|=2，求|zi1|的最小值 解：由题设知，复数 z 在复平面内对应的点集是线段 AB，如图所示，线段 AB 上 B 点到 C 点距离最短|BC|=1，|zi1|的最小值为 1 点评：在分析问题和解决问题时，要注意解析语言的意义及运用，要掌握图形语言、符号语言及文字语言的互化，自觉地由“形”到“数”与由“形”变“数”地运用数形结合的思维方法 四、方法总结与 2009

27、年高考预测（一）方法总结 1.极限的概念和运算法则是微积分中最重要的工具，也是学好导数的基础。它是历年高考的重点考查内容，多与分类讨论相结合。通常与数列结合的题目要多一些，解答时要求先求出数列的通项公式或是前n项和公式再求极限。求函数的极限时，经常要用到常见函数的极限及两个重要极限（解决函数极限的小题时可用洛毕达法则）。通过恒等变形用函数极限的四则运算法则求相关函数的极限，或利用初等函数在其定义域内每一点处的极限值等于该点函数值求函数的极限或利用函数的极限判定函数在给定点处的连续性。归纳法也是本章常见的考查点，一定要注意用数学x y O 1 1 1 C A B 归纳法解题时的步骤。2.导数是中

28、学限选内容中较为重要的知识，由于其应用的广泛性，为我们解决所学过的有关函数问题提供了一般性方法，是解决实际问题强有力的工具。导数的概念及其运算是导数应用的基础，是高考重点考查的对象。要牢记导数公式，熟练应用导数公式求函数的导数，掌握求导数的方法。应用导数解决实际问题的关键是要建立恰当的数学模型，了解导数概念的实际背景。3、复数的概念，搞清楚实部与虚部，2i1，共轭复数等概念，及复数和运算。（二）2009 年高考预测 函数极限和数列极限仍然以选择或填空题为主，有时会在解答题的最后一问出现难度中等或偏易。（文科生对函数极限不做要求）导数的考查方式以客观题为主，主要考查求导数的基本公式和法则，以及导

29、数的几何意义。也可以解答题的形式出现，即以导数的几何意义为背景设置成导数与解析几何的综合题。导数的应用是重点，侧重于利用导数确定函数的单调性和极值、最值、值域问题，侧重于导数的综合应用，即导数与函数、数列、不等式的综合应用。复数的概念及运算仍是考查的重点内容，以选择或填空题为主。五、复习建议 1.极限内容和简单的函数求导在高考中以填空题和解答题为主。考生应立足基础只是和基本方法的复习，以课本题目为主，以熟练技能，巩固概念为目标。2.对极限和导数的概念以及导数的实际背景一定要深入了解。3.题目的难度要控制好，不要太难，应以方法的本质为主。4.有意识地与解析几何（特别是切线、最值）、函数的单调性、函数的极值、最值、二次函数、方程、不等式等进行交汇，综合运用。特别是精选一些以导数为工具分析和解决一些函数问题，以及一些实际问题中的最大（小）值问题。5、掌握复数的概念及运算性质。